近期的鋰電行業(yè)雖然備受市場關注,但風評卻有些偏負面,這也讓持續(xù)凈流入的北向資金開始大筆拋售鋰電股。究其原因,或許和新能源(2022全國新能源材料產(chǎn)學研合作線上報告會)車頻頻起火的消息有關。隨著新能源汽車銷量和保有量增大,電池失效造成的安全事故顯著增加。從起火原因來看,主要包括電池部件老化、外部碰撞、高溫天氣、電池熱失控、高負荷等。其中,用火用電因素所導致的火災占一半以上,另一大誘因則為外部碰撞起火,而新能源車普遍安裝于底盤的動力電池在磕碰后不易察覺,火災起勢快,較難撲滅,危險性高。
新能源車加速滲透、電池能量密度持續(xù)提升、電壓平臺逐漸升高,電池安全問題已超越續(xù)航里程等焦慮,成為消費者最為關切的首要問題,電池安全的重要性日益凸顯。
動力電池安全性提升策略包括電芯層面的本征安全、電池系統(tǒng)層面的被動安全與主動安全。
(1)單體電芯的本征安全是動力電池安全的基礎,主要從材料與工藝兩個層面改善:
材料層面:正極材料中高鎳三元復配10%左右的磷酸鐵錳鋰(LMFP)、電解液中的新型鋰鹽LiFSI代替LiPF6與有機電解液升級為固態(tài)電解質、輔材中復合集流體代替?zhèn)鹘y(tǒng)集流體均有望改善電池安全,甚至能夠助力電池通過嚴苛的針刺測試。
(2)被動安全的核心是隔熱、散熱、泄壓,目前隔熱主要依靠氣凝膠、防火棉、防火毯等隔熱材料;散熱的冷卻裝置包括空調循環(huán)冷卻式、液冷式和風冷式,其中液冷式因優(yōu)異散熱效果為主流;泄壓方面,泄壓閥可以連續(xù)平衡電池包內(nèi)外部壓差,防止腔體爆破,發(fā)展趨勢為增加防凝露、防爆閥等功能設計。
(3)主動安全的核心是電池管理系統(tǒng)(BMS),要準確預測電池狀態(tài),目前比較可行的解決方案是提升芯片算力與增加傳感器數(shù)量。此外,干粉滅火裝置未來有望逐步成為新能源車標配。